Question

CS(NH₂)₂（硫脲，白色而有光泽的晶体，溶于水，20℃时溶解度为13.6g；在150 ℃时转变成NH₄SCN）是用于制造药物、染料、金属矿物的浮选剂等的原料。某化学实验小组同学用Ca(HS)₂与CaCN₂（石灰氮）合成硫脲并探究其性质。

（1）制备Ca(HS)₂溶液，所用装置如图（已知酸性：H₂CO₃＞H₂S）：

①装置a中反应发生的操作为 _________；装置b中盛放的试剂是________ 。

②装置c中的长直导管的作用是________。

（2）制备硫脲：将CaCN₂与Ca(HS)₂溶液混合，加热至80℃时，可合成硫脲，同时生成一种常见的碱，合适的加热方式是__________；该反应的化学方程式为____________________。

（3）探究硫脲的性质：①取少量硫脲溶于水并加热，验证有NH₄SCN生成，可用的试剂是_____（填化学式，下同）

②向盛有少量硫脲的试管中加入NaOH溶液，有NH₃放出，检验该气体的方法为 ______。

③可用酸性KMnO₄溶液滴定硫脲，已知MnO被还原为Mn²⁺，CS(NH₂)₂被反应为CO₂、N₂及SO ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。

Answer

打开装置a、b 之间的活塞 饱和NaHCO3溶液 作安全导管，避免烧瓶内压强过大 水浴加热 2CaCN2+ Ca(HS)2+ 6H2O2CS(NH2)2+ 3Ca(OH)2 FeCl3 用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝则为NH3 14:5

【解析】

(1)装置b中的试剂用于除去CO2中混有的HCl，应加入饱和NaHCO3溶液；

(3)检验SCN-用Fe3+；检验NH3用湿润的红色石蕊试纸；用酸性KMnO4溶液滴定硫脲，反应的离子方程式为：，可得氧化剂与还原剂的物质的量之比。

(1)①装置a中，需防止启普发生器内正压力的形成，所以应打开活塞，装置b中的试剂应能除去CO2中混有的HCl，同时又不能吸收CO2，应加入饱和NaHCO3溶液；故答案为：打开装置a、b 之间的活塞；饱和 NaHCO3 溶液；

②当装置c中压力过大时，可通过调节c中的液体量来调节压强，所以长直导管的作用是：作安全导管，避免烧瓶内压强过大；故答案为：作安全导管，避免烧瓶内压强过大；

(2)将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合，加热至80℃时，可合成硫脲，同时生成Ca(OH)2，因为温度不高于100℃且需控制，所以合适的加热方式是水浴加热；该反应的化学方程式为：2CaCN2 + Ca(HS)2+ 6H2O2CS(NH2)2 + 3Ca(OH)2；故答案为：水浴加热；2CaCN2 + Ca(HS)2+ 6H2O2CS(NH2)2 + 3Ca(OH)2；

(3)①验证有NH4SCN生成，既可验证，又可验证SCN-，但验证SCN-的效果更好，可选用FeCl3；故答案为：FeCl3；

②检验NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝则为NH3；故答案为：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝则为NH3；

③已知被还原为Mn2+，则发生反应的离子方程式为：，该反应中氧化剂为，还原剂为CS(NH2)2，二者的物质的量之比为14:5，故答案为：14:5。